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第470章 电池二（第1页）

【伏打电池虽然实现了电池有无的问题，但最大的问题是它只能使用一次，不能充电实现重复利用，这就意味着它的使用成本会很高。

随着电池科技的发展，科学家们在1859解决了电池充电的问题，答案就是铅酸蓄电池。

在不断尝试各种电池材料和电解液的过程中，科学家们发现将两块铅板用线路连接并放置在硫酸溶液中，两块铅板与硫酸反应变成硫酸铅。

起初因为都是硫酸铅，不存在电势差也就不能放电。

但是给两块硫酸铅板外接电源之后，其中一块硫酸铅板会被氧化变成二氧化铅，另一块硫酸铅却会变成海绵状铅。

这时两块硫酸铅板的电学性质发生变化，海绵状铅变得容易失去电子，二氧化铅变得容易得到电子，两者之间由此产生电势差，电子开始向二氧化铅流动实现放电。

而最神奇的是，当海绵状铅的自由电子流失完，也就是电池没电了之后，两块铅板又都会重新变成硫酸铅。

这就意味着再次进行充电，两块硫酸铅板又能分别变成海绵状铅和二氧化铅形成电势差。

如此就实现了科学家们心中理想的电池，具备充电和放电可重复利用。

一开始科学家们其实也不知道这其中的原理，是在尝试和改进的过程中不断探索再逐渐理解其原理。

世界上很多开创性科技都是这样，先发现其宏观现象，再通过各种验证实验去探究其原理，然后再利用这个原理去深入挖掘，快速扩展。

而铅酸电池能够实现充电的原理，其实也没有比伏打电池复杂多少。

首先解释在充电时两块一样的硫酸铅为什么会具有不同的电学性质。

这是因为在充电时，整个电路的电子总量其实是不变的，而是电源提供了电压驱使电子流动。

所以在电源的回路中，电子会先流入一端的硫酸铅板，按理两块硫酸铅板构成了回路，所以得到电流的硫酸铅板又会流出电子，让电子继续流经另一块硫酸铅板，最后电子再流回电源形成回路。

可是因为两块硫酸铅板之间并非直接相连，而是彼此隔着作为电解质的硫酸溶液。

硫酸溶液与铅元素形成的配合就是，它允许离子通过使电路形成回路，但又阻止了两块铅之间直接的电子转移。

理解起来就是离子可以承载电子使电路形成回路，可离子承载的不是自由电子，另一块铅板也就无法获得自由电子，反而还要流失电子到电源去。

而电源的电流是从负极流出，再从正极流回。

如此就形成了连接负极的硫酸铅板得到电子充电，由硫酸铅转化生成的铅会以疏松多孔的海绵状结构沉积在负极板上。

而连接正极的硫酸铅板和水会流失电子，发生氧化反应，生成二氧化铅、硫酸根离子和氢离子。

撤去电源，将海绵状铅和二氧化铅相连形成回路后，电池就能实现放电。

这就是铅酸电池的基本结构和原理。

它能够提供较大的放电。

常见的铅酸电池单体额定电压为2V，根据不同设备的电压需求，可以将多个单体铅酸电池串联起来使用，如常见的6V输出电压就是3个单体串联、12V输出电压就是6个单体串联。

像电动摩托车这种自重约一百多千克，时速约六十多公里每小时，续航要达到五六十公里的电器，铅酸电池也完全能够满足其电力需要。

而且它的安全性也足够，即便磕碰破损，也只是其内部的稀硫酸溶液会流出来，人体接触到也不过是皮肤会红肿疼痛，只要不搞到眼睛里洗掉就没事了，远不至于威胁人的生命。

尤其它的成本很低。

铅矿存在广泛，常与铜、锌矿伴生，开采和提炼都不算复杂。

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